《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第三篇 包裝材料及容器
第六章 金屬包裝材料的性能
第三節 包裝用金屬材料
(二)金屬包裝容器的種類和用途
目前包裝用金屬容器主要有金屬罐、金屬軟管、金屬消費品。
1.金屬罐
(1)金屬罐的種類
①近形狀分:有圓罐、方罐、橢圓罐、扁罐、異形罐等;
②按材料分:有低碳薄鋼板罐、鍍錫鐵皮罐、鍍鉻鐵皮罐、鋁罐等;
③按結構和加工工藝分:有三片罐、二片罐等;
④按開啟方法分:有普通罐、易開罐等;
⑤按用途分:有食品罐、通用罐、18公升罐、噴霧罐等。
下面簡單介紹一下三片罐、二片罐、食品罐、通用罐、18公升罐、噴霧罐。
三片罐(又稱接縫罐、敞口罐)是由罐身、罐蓋和罐底三部分組成。罐身有接縫,根據接縫工藝不同又分為錫焊罐、縫焊罐和粘接罐。
二片罐是由與罐身連在一起的罐底加上罐蓋共兩部分組成。罐身無接縫。根據加工工藝又分為拉深罐和變薄拉深罐。拉深罐采用常規的拉深工藝,側壁和底部厚度基本一致。變薄拉深罐是常規拉深工藝后采用變薄拉深工藝,使罐身壁厚明顯變薄,但底部厚度基本不變。國外叫做DI罐或DWI罐。拉深罐還可根據罐身高與截面直徑比例不同分為一次淺拉深罐和多次深拉深罐,又叫DRD罐。
食品罐一般用于制作罐頭,是完全密封的罐,完全密封的目的,是為了在充填內裝物后,能加熱滅菌。我國食品罐所用的材料幾乎都是鍍錫鐵皮,但近年來也開始使用無錫鐵皮和鋁皮,而且需求量有增長趨勢。
通用罐是指不包括罐頭在內的包裝點心、紫菜、茶葉等食品的金屬罐,以及包裝藥品與化妝品等的金屬罐。這些罐也可能是密封的,但不需滅菌。為了美觀和易于了解內裝物,一般在罐的外表面進行印刷,故亦稱“美術罐”。通用罐所使用的原材料是多種多樣的,除金屬材料外,還有一部分使用塑料和紙板等。
“18公升罐”是諸如石油罐與食用油罐之類的大型罐,日本通稱為“一斗罐”(“斗是日本的容積單位,一斗等于18公升)。這種罐幾乎全部使用鍍錫鐵皮制作。
噴霧罐是一種耐壓不透氣罐。它是第二次世界大戰期間研制成功的,最初應用于醫療和防治農作物蟲害等領域,近年來在化妝品、洗滌劑、殺蟲劑、油漆等方面的需求量日益增加,食品方面也有一定的市場尚待開發,噴霧器是一種發展中的新型包裝。塑料和金屬都可制成噴霧罐,但90%以上是用馬口鐵、鋁和不銹鋼制造的。
(2)常用金屬罐的用途。金屬罐的用途很廣,現列表如下(表3-6-26)。
(3)金屬罐規格的表示方法。目前,國際標準化組織采用國際通用標準表示金屬罐。例如圓形罐用內徑和外高表示規格系列,如15267,其中15表示內徑153.4mm,外高267mm;7116表示內徑72.9mm,外高為116mm。國際標準圓罐成品規格系列如表3-6-27、表3-6-28所列。
表3-6-26 常用金屬罐的種類和用途
分 類 |
品 種 |
作為食品包裝容器的性質與用途 |
鍍錫鐵皮罐 |
三片罐:
焊錫罐(圓、方)
二片罐:
淺沖拔罐、深沖拔罐(異形\圓形) |
用焊錫粘接罐身、內面涂層、用于魚肉、畜肉、蔬菜和飲料包裝。
罐身沖拔,內面涂層,用于魚肉、畜肉、蔬菜類食品和飲料包裝。 |
鍍鉻的皮罐 |
三片罐:
粘合罐(圓、方)
粘接罐(圓、方) |
內面噴涂、罐身用尼龍帶等粘接,用于烹調類食品和飲料包裝罐身熔接,內面噴涂用于烹調食品和飲料。 |
鍍鉻鐵皮罐 |
二片罐:
淺沖罐,深沖罐 |
與鍍錫鐵皮罐相同 |
鋁罐 |
三片罐:
粘合罐(圓、方)
二片罐:
淺、深沖拔罐 |
與鍍鉻鐵皮相同
與鍍錫鐵皮相同 |
表3-6-27 圓罐成品規格系列表(節錄)
罐號 |
內徑mm |
外高mm |
罐號 |
內徑mm |
外高mm |
15267 |
153.4 |
267 |
889 |
83.3 |
89 |
15234 |
153.4 |
234 |
846 |
83.3 |
46 |
1589 |
153.4 |
89 |
7127 |
72.9 |
127 |
1561 |
153.4 |
61 |
7106 |
72.9 |
106 |
10189 |
105.1 |
189 |
789 |
72.9 |
89 |
10120 |
105.1 |
120 |
748 |
72.9 |
48 |
1068 |
105.1 |
68 |
672 |
65.3 |
72 |
9124 |
98.9 |
124 |
668 |
65.3 |
68 |
9116 |
98.9 |
116 |
6100 |
65.3 |
100 |
980 |
98.9 |
80 |
5133 |
52.3 |
133 |
946 |
98.9 |
46 |
5104 |
52.3 |
104 |
8160 |
83.3 |
160 |
599 |
52.3 |
99 |
8101 |
83.3 |
101 |
539 |
52.3 |
39 |
表3-6-28 沖壓圓罐規格系列表
罐 號 |
內 徑 mm |
外 高 mm |
201 |
上:153.0
下:132.4 |
30 |
202 |
83.3 |
57 |
203 |
72.9 |
42 |
204 |
52.3 |
37 |
2.金屬軟管
金屬軟管是由一位美國畫家于1841年發明的。管裝牙膏于1895年問世。至今,金屬軟管已經成為半流體、膏體產品的優秀包裝容器。其中牙膏、刮胡膏和化妝品占63%,藥物占21%,家用制品和工業制品占16%(美國數據)。
任何有可延性的金屬,均可制作軟管,但最常用的金屬是錫、鋁及鉛。錫的價格貴,但用錫制作的小管因用料很少,所以比較便宜。用表面鍍錫薄層的鉛金屬薄片制造軟管,具有與錫相同的外觀和抗氧化作用,比純錫價廉。
用作包裝軟管的錫中,約加入0.5%的銅制成合金以增加剛性。所用的鉛中加入約3%的銻以增加硬度。鋁在制管時會硬化,需要退火使其具有必要的柔軟性。在使用過程中鋁也會硬化,導致管子滲漏或開裂。
金屬錫制作的容器宜于盛裝食物、藥品或任何需考慮純度的產品。在各種制軟管的金屬中,錫的化學惰性最大。它能形成優良的外觀,和許多產品可以配伍。
用金屬鋁制作的軟管,質輕、能節省運輸費用,它具有錫的特點,而價格比錫低廉。
在各種軟管材料中,鉛的價格最低,但用鉛制作的軟管只用于鞋油、粘合劑、油漆等非食用品,因為鉛會使人中毒。在給鉛管加了襯里以后.鉛軟管可以盛裝含氟化物的牙膏類產品。
假如產品與裸露的金屬相互作用,可用蠟制品或樹脂在金屬軟管的內壁涂敷。樹脂或漆類涂層一般用噴霧法噴在內壁,這時應防止涂料堵住管口。蠟涂層通常用于包裝液態產品的錫管。酚醛樹脂、環氧樹脂用于鋁管,它們的保護性能比蠟好,但價格較貴。用環氧樹脂涂襯的軟管較不涂的成本高25%。通常酚醛樹脂涂層可以防止酸性產品的侵蝕,而環氧樹脂涂層可防止堿性制品的侵蝕。
金屬軟管是由金屬錠材軋成板材并制成料塊,然后送入沖床制造出來的。制管采用沖壓擠出法。將金屬料塊置入淺腔陰模,陽模呈管內壁形狀,尺寸略長。當模具以一定壓力閉合時,金屬從兩個模具之間擠出。在擠壓過程中,多余的金屬沿圓筒形沖頭直邊落下,結果產生出一個無縫、空心的金屬管。管的一端壓成一個肩和管咀,另一端因需要充填物品而全部開口。這時管子頸部可能沒有出料口,可以在后續工序中完成。如果是用鋁制作的軟管,需要在500~650℃退火,以消除沖壓時產生的應力。
金屬軟管的印刷裝璜是在多軸膠印機上進行的,一般經過涂底漆、干燥、膠印等步驟。有時,也在擠出模的管肩部位模壓上凹凸圖案或符號,但這些裝飾不易印刷。
金屬軟管的管口通常配有螺旋蓋。蓋的形式有多種,如平頂蓋、蘑菇形蓋、倒錐形蓋、花盆形蓋和針孔蓋等。這些蓋可以用金屬制作,也可以用塑料制作。
3.金屬箔制品
金屬箔有鐵箔、硬(軟)質鋁箔、銅箔、鋼箔等五類。它可制成形狀多樣、精巧美觀的包裝容器,但目前常用的還是鋁箔容器。
鋁箔容器是指以鋁箔為主體的箔容器,隨著商品種類的多樣化及高檔食品的普及,鋁箔容器在食品包裝方面的應用日益增多,同時也廣泛應用于醫藥、化妝品、工業產品的包裝。
鋁箔容器的特點是輕和外表美觀吸引人;傳熱性好,即可高溫加熱又能低溫冷凍,能承受溫度的急劇變化;隔絕性能好,厚度0.015mm以上的鋁箔對光、水、氣體、化學及生物污染有完全的隔絕作用;可以制成形式、種類、容量各不同的容器,以滿足多方面的需要,如調料食品及大至3.15L的多人份食品;加工性能好,可制成多種形狀,容器主體也可進行彩色印刷;開啟方便,使用后易處理。
鋁箔容器應用于食品包裝的范圍很廣,在國內外廣泛應用于焙烤類糕餅、餐后甜食、冷凍食品、方便食品、軍需食品、應急食品及可加熱食用的盒式容器、蒸煮袋、旅行食品等。
鋁箔用于包裝容器的形式有兩類,一類是以鋁箔為主體經成型加工制得的成型容器,又稱鋼性或半剛性容器,有盒式、淺盤式等;另一類是袋式容器,又稱軟性容器,是以紙/鋁箔、塑料/鋁箔及紙/鋁箔/塑料粘接的復合材料制成的袋式容器,如蒸煮袋外層聚酯,中間鋁箔,內層為高密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯和丙烯共聚的層合材料。塑料薄膜熱封性好,鋁箔隔絕性能好,集各層的優點使包裝物具有良好的包裝有效期。
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